Cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho một khối khí lí tưởng trong một xilanh kín đặt nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy pít-tông đi một đoạn 6,0 cm. Biết lực ma
21/28
Cung cấp nhiệt lượng 1,5 J cho một khối khí lí tưởng trong một xilanh kín đặt nằm ngang. Chất khí nở ra đẩy pít-tông đi một đoạn 6,0 cm. Biết lực ma sát giữa pít-tông và xilanh có độ lớn là 20,0 N, diện tích tiết diện của pít-tông là 1,0 cm2. Coi pít-tông chuyển động thẳng đều. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?
a) Trong quá trình dãn nở, áp suất của chất khí là 2,0.105 Pa.
b) Công của khối khí thực hiện là 1,2 J.
c) Độ biến thiên nội năng của khối khí là 0,50 J.
d) Thể tích khí trong xilanh tăng 6,0 lít.
a. ĐÚNG
Áp suất chất khí: \(p = \frac{F}{S} = \frac{{20,0}}{{{{1,0.10}^{ - 4}}}} = {2,0.10^5}\,{\rm{N/}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}} = {2,0.10^5}\,{\rm{Pa}}\)
b. ĐÚNG
Do pít-tông chuyển động thẳng đều nên lực đẩy của khối khí tác dụng lên pít-tông cân bằng với lực ma sát giữa pít-tông và xilanh. Độ lớn lực đẩy của khối khí lên pít-tông: F = 20,0 N.
c. SAI
Theo định luật I nhiệt động lực học: DU = A + Q.
Trường hợp này, hệ thực hiện công và nhận nhiệt nên: A = -1,2 J và Q = 1,5 J.
Do đó: DU = -1,2+ 1,5 = 0,30 J.
d. SAI
Thể tích khí trong xilanh tăng:
DV = S.s = (1,0.10-4 m2).(0,060 m) = 6,0.10-6 m3 = 6,0 ml.